Manažérske informačné systémy a pokročilé metódy návrhu programových systémov

Abstrakt
Pokročilé metódy navrhovania programových systémov sú kľúčovým prvkom budovania modernej spoločnosti založenej na vedomostiach. Mladí absolventi v oblasti informatiky alebo príbuzných oblastiach majú v súčasnosti veľké možnosti uplatnenia sa v praxi, v spoločnostiach, kde je veľký zámer  používať metódy získavania, vyhľadávania, reprezentácie a prezentácie informácií. V tomto článku stručne ukážeme, aká je moderná metodika tvorby manažérskych informačných systémov.

Úvod

Firmy a veľké spoločnosti už niekoľko rokov majú permanentný záujem o komplexné informačné systémy. Naviac sa často požaduje, aby informačné systémy boli manažérske (MIS-Management Information Systems). Do MIS vstupujú dáta z transakčných procesov, ktoré potom poskytujú riadiacim pracovníkom, manažérom,  komplexné prehľady agregované podľa rôznych hľadísk. Ide o hľadiská časové, geografické, organizačné, atd.

Firmy využívajú pre svoju činnosť rôzne druhy ekonomického softvéru, napríklad účtovný systém, skladové hospodárstvo, dáta z výroby, evidenciu pohybu tovaru. Väčšina softvérov realizuje základnú činnosť – zhromažďuje dáta, objem ktorých v posledných rokoch neustále rastie. Zo získaných dát však nie je jasné, ktoré dáta sú bezcenné a ktoré majú veľkú cenu, ak sa dáta “nepremenia” na informácie. Existencia dát totiž ešte neznamená vôbec existenciu informácií. Potrebujeme mať ďalšie softvérové systémy, ktoré nám dáta premenia na informácie a poznatky.

Niekoľko rokov sa hovorí o tzv. Business Intelligence, ako o procese premeny dát na informácie a poznatky. Tento proces je jedným z najdramaticky rastúcich odvetví informačných technológií a jeho existencia v podnikovom informačnom systéme, v laboratóriách, v zdravotníctve, v manažmente verejnej správy, finančnom a krízovom manažmente je obzlášť dôležitá.

Toto všetko si žiada mať komplexné manažérske informačné systémy, ktoré je potrebné nejakou metodikou vytvoriť. V tomto článku sa snažíme načrtnúť stručne metódy budovania MIS, ktoré používajú pokročilé metódy návrhu informačných systémov.

Pokročilé metódy navrhovania programových systémov

Navrhnúť a naprogramovať dobrý informačný systém (IS) si vyžaduje použiť pokročilé techniky návrhu a programovania. Program musí byť elegantný, musí vykazovať flexibilitu, musí byť ľahko udržovateľný a znovupoužiteľný. Pri jeho vytváraní je potrebné použiť metodiky, ktoré sa vyvinuli v posledných desaťročiach.

Prvým krokom vo vytváraní systému je použiť objektovú orientáciu, ktorá je základom dnešného programovania. V 90-tych rokoch prišiel jazyk UML (Unified Modeling Language) [1], ktorý umožnil grafickú reprezentáciu softvéru, respektíve je možné použiť aj opačný postup: navrhnú sa UML diagramy a potom softvér sa implementuje na základe diagramatickej reprezentácie. Toto je dôležité urobiť, lebo návrh IS cez diagramy je zrozumiteľný aj pre zadávateľa. UML diagramy podporujú paradigmu (vzor) objektovo-orientovaného programovania (OOP). Vyjadrenie IS cez diagramy nezávisí na výbere programovacieho jazyka. Pri vytváraní IS je tiež dôležité využiť tzv. návrhové vzory [2].

O návrhových vzoroch existuje veľa publikácií a kníh, je to stále aktuálna téma. Návrhové vzory ponúkajú postupy riešenia často vyskytujúcich sa úloh pri návrhu softvéru. Sú považované za komplikované, asociované s komplexnými diagramami jazyka UML. V pôvodnej knihe [2] sa pre každý vzor (existuje 23 základných vzorov) navrhol UML diagram a návrh sa prevažne implementoval v jazyku C++. V súčasnosti sa na používajú aj iné jazyky, ako je C# [3], PHP [4], atď.

Dôležitou súčasťou každého vzoru je UML diagram. Je to všeobecne uznávaný spôsob popisu softvéru v schematickej podobe. Pri vytvorení návrhu sa vytvoria diagramy tried a relácií medzi triedami. Základom OOP je objekt, ktorý zapuzdruje data a operácie (metódy). Objekt je inštancia triedy. Trieda je šablóna, ktorá slúži na vytváranie objektov. Medzi triedami existujú vzťahy generalizácie, asociácie, agregácie, kompozície [5, 6].

Aby sme mali konkrétnejšiu predstavu, uvažujme príklad. V rámci návrhových vzorov existuje skupina tvorivých (creational) vzorov, ktorých je päť [3]. Vzor továrenská metóda (Factory Method) reprezentuje spôsob, ako vytvárať objekty. Rôzne triedy implementujú dané rozhranie. Továrenská metóda vytvorí inštanciu nejakej triedy v závislosti na informáciách poskytnutých klientovi. UML diagram pre tento vzor je na obrázku 1:

Obrázok 1: UML diagram pre vzor továrenská metóda.

Programový kód implementujúci vzor v jazyku C# je nasledovný:

using System;

class FactoryPattern {

interface IProduct {

String PrepravaZ();

}

class ProductA : IProduct {

public String PrepravaZ() {

return “Ovocie sa dodalo z krajiny A”;

}

}

class ProductB : IProduct {

public String PrepravaZ() {

return “Ovocie sa dodalo z krajiny B”;

}

}

class Creator {

public  IProduct FactoryMethod(int month)  {

if (month >= 1 && month <=6)

return new ProductA();

else

return new ProductB();

}

}

static void Main() {

Creator c = new Creator();

IProduct product;

for (int i = 1; i <= 12; i++)  {

product = c.FactoryMethod(i);

Console.WriteLine(product.PrepravaZ());

}

Console.ReadLine();

}

}

Aj pre malé informačné systémy môžeme vytvoriť návrhy a vyjadriť ich cez UML diagramy. Obyčajne IS je tvorený spojením niekoľkých návrhových vzorov, ako vidíme na ďalšom príklade [7]. V ňom sa kombinujú dva návrhové vzory a to dekorátor (Decorator) a stratégia ( Strategy) pre procesy s dokumentáciou.

Obrázok 2: Zjednodušená schéma systému pre správu dokumentov v UML diagrame [7].

Vzor stratégia zahŕňa triedy ValidateDoc, rozhranie OrderValidationStrategy a dve triedy ValidateSpecialOrder a ValidateOrder, ktoré toto rozhranie implementujú. Plný kosoštvorec znamená reláciu medzi triedami typu kompozície. Dekorátor patrí do skupiny štrukturálnych vzorov a stratégia do skupiny vzorov správania sa.

Aby sme dosiahli, že informačný systém bude aj manažérskym informačným systémom, musíme ešte nejakým spôsobom zabudovať do systému možnosť z dát vytvárať informácie a poznatky. Jedným riešením je využiť pripojenie IS na databázu napríklad na Microsoft SQL Server 2012, ktorá má zabudovanú podporu pre Business Intelligence [8].

Záver

V článku sme načrtli stručne metodiku vytvárania MIS založenú na pokročilých metódach programovania systémov. Táto metodika neznamená iba vytváranie nejakých jednoduchých systémov. Informačný systém musí byť dostatočne flexibilný a v prípade nejakých zmien je dôležité, aby nebolo potrebné preprogramovať veľkú časť softvéru.

Horeuvedaná metodika môže dosť zvýšiť eleganciu, a kvalitu manažérskych informačných systémov. Zaujímavá je i publikácia [9], ktorá sa týka čiastočne tejto problematiky. Publikácia pozostáva z dvoch častí, v prvej časti Návrhové vzory sa sa autori sústreďujú na analýzu návrhových vzorov, ktoré predstavujú jednu z kľúčových vyvíjajúcej sa disciplíny softvérového inžinierstva. Druhá časť Vybrané témy programových a informačných systémov obsahuje päť štúdií, ktoré diskutujú a analyzujú vybrané otvorené vedecké problémy z dynamicky sa rozvíjajúcej oblasti programových systémov so špeciálnym dôrazom na programové informačné systémy aj v spojitosti s internetom.

Zdroje:
[1] Rumbaugh J., Jacobson I., Booch G., The Unified Modeling Language Reference Manual, Addison-Wesley Longman Inc.,1999.
[2] Gamma E., Helm R., Johnson R., and Vlissides J. O., Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software, Boston, M. A. Addison-Wesley, 1995.
[3] Bishop J., C# 3.0 Design Patterns, O’Reilly Media, Inc., 2007.
[4] Böhmer M., Návrhové vzory v PHP, Computer Press, 2012.
[5] Fowler M., UML destilled, 3th ed., Addison-Wesley, P0earson Education, Inc., 2004.
[6] Arlow J., and Neustadt I., UML and the Unified Process, Pearson Education
Limited, 2002.
[7] Fischer T. et al., Professional C# Design Patterns Applied, WROX Press Ltd, 2003.
[8] Mistry R., Misner S., Introducing Microsoft SQL Server 2012, Micorsoft Press 2012.
[9] Bieliková M., Návrat P. a kol., Štúdie vybraných tém softvérového inžinierstva, Slovenská technická univerzita v Bratislave, Vydavateľstvo STU, Bratislava, 2006.

Autori:

RNDr. Viliam Malcher, CSc.

Pracovisko:
Department of Information Systems
Faculty of Management
Comenius University in Bratislava
Odbojárov 10,
820 05 Bratislava 25,
Slovakia

Recenzenti:

Ing. Jaroslav Vojtechovský, PhD.
Pracovisko: Fakulta managementu UK, Odbojárov 10, Bratislava

Ing. Martin Čuboň
Pracovisko: Fakulta managementu UK, Odbojárov 10, Bratislava

Vydanie:

Digital Science Magazine, Číslo 2, Ročník III.